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《空间瞬态光辐射信号定位系统电路设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第35卷第9期光子学报Vol.35No.92006年9月ACTAPHOTONICASINICASeptember2006空间瞬态光辐射信号定位系统电路设计与实现1,2111,21王华汶德胜刘学斌郭瑞王宏(1中国科学院西安光学精密机械研究所,西安710068)(2中国科学院研究生院,北京100039)摘要研究并设计了基于光学定位法的空间瞬态光辐射信号定位系统1该系统与能量探测系统协调工作,在能量探测系统识别到目标信号后,经过定位探测、行列编码存储及DSP处理计算,最后输出闪光信号光斑的重心坐标1介绍了系统组成及各部分电路的实现方法,并给出测试结果1实
2、验表明,系统定位准确、设计方案可行1关键词瞬态光信号;定位;重心中图分类号V556文献标识码A统等功能;定位部分是和能量探测部分协调工作,在0引言能量探测系统检测到目标信号后,对信号发生地进近年来,随着军民需求的日益迫切,空间瞬态光行准确定位,并将定位结果传送给下位机1在文献辐射信号探测技术研究在军事、民用领域都得到越[2]中已经详细介绍了能量探测系统的电路实现,本来越广泛的重视1空间瞬态光辐射信号主要包括普文将对空间瞬态光辐射信号的定位系统进行深入研通闪电信号、超级闪电信号及各种宇宙射线爆等信究并对其具体的电路设计进行详细讨论1号1对这些信号进行
3、长时间、大范围地监测和定位,1系统组成及工作流程全面掌握和分析其特性规律,做好预报和预防工作,将对空间遥感器的研制、国家安全防御、气象预报等对空间瞬态光辐射信号进行定位的基本方法是[1]领域具有极大的实用价值1通过图像传感器对其闪光信号进行光学定位1基于空间瞬态光辐射信号的探测主要包括能量探测光学定位的空间瞬态光辐射信号定位系统主要由三和定位两部分1能量探测部分主要实现有效剔除干个模块组成:定位探测器模块、编码存储模块、DSP扰信号、提取信号特征、判断信号能量和触发定位系定位处理模块,其组成框图如图11图1系统组成框图Fig.1THeblockdi
4、agramofspacialtransientopticallocationsystem基于光学定位的空间瞬态光辐射信号定位系统控制下,将该信息存入图像数据存储器;一次目标事的工作流程为:当有目标信号发生时,能量探测系统件结束后,DSP读取存储器中的像点数据,并进行的触发信号到来,定位探测器在时序信号的驱动下,相应的图像数据处理,对处理后的目标闪光信号数将CCD探测的光信号转换为以一定频率输出的模据计算重心坐标,并将计算结果发送给下位机1拟视频信号,该信号经A/D转换电路转换为数字图2定位探测器像信号;此数字图像信号和设定的门限比较后经行列编码器变
5、为位置/灰度信息,且在存储控制电路的定位探测器的核心部分是图像传感器1目前常用的图像传感器有CCD和CMOS两种,由于空间瞬Tel:02988484669Email:huawang8010@opt.ac.cn态光辐射信号定位系统要求传感器有噪音小、动态范收稿日期:200505131422光子学报35卷围大、时间空间分辨率高等特点,而CMOS传感器在延迟8个像元时钟周期开始输出无效信号;当LDV这几个方面均劣于CCD,所以选择Pulnix公司的为高电平时,相机输出141个无效信号(其中有6个TM21010逐行扫描型面阵CCD相机作为定位探测空白信号)
6、后开始输出有效数据,有效数据长度为器1该相机所用CCD的分辨率为1024×1024;其1008个像元时钟周期1因此本文所设计的X坐标内部具有A/D转换电路,数字量化位数为10bit,输计数器x_cnt的位宽为10,清零信号为dx_clr(由出接口为RS422差分数字接口;另外,相机的帧频、LDV信号的下降沿延迟8N而产生),计数脉冲为增益控制、A/D参考电压等参量均具有可编程性,PCLK1为了使像点的坐标精确,X坐标计数器x_应用时可以根据实际需求灵活地调整各参量1cnt必须只对有效数据进行计数,即dx_clr为高时由于CCD的每个像元上检测到的目
7、标闪光信的141个无效数据不能参加计数,所以设计中引入号是和该像元对应该区域的背景信号叠加在一起了中间计数器cnt1,以保证x_cnt在有效数据到来的,因此为了减少复杂背景对目标闪光信号的影响,时才开始启动1X坐标计数器的工作流程如图3,其系统的CCD相机加入相应波长范围的窄带滤光片,中d_x即为像点的X坐标1以滤出大部分的背景信号13.1.2Y坐标计数器由图2(b)看出,当FDV的下降沿到来时,相机3编码存储模块开始输出无效数据;当FDV变为高电平时,相机输当空间瞬态光辐射信号发生时,能量探测系统出23行无效信号(其中2行空白信号)后开始输出根据
8、多个判据确定目标事件发生,即给定位系统发有效数据,有效数据的长度为1018个行周期1因此送触发信号trigger,定位系统
